DE1212923B - Method and device for the extraction and extraction of minerals - Google Patents

Method and device for the extraction and extraction of minerals

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DE1212923B
DE1212923B DER39299A DER0039299A DE1212923B DE 1212923 B DE1212923 B DE 1212923B DE R39299 A DER39299 A DE R39299A DE R0039299 A DER0039299 A DE R0039299A DE 1212923 B DE1212923 B DE 1212923B
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Germany
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piston
drill rod
drilling tool
borehole
pipe section
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Hermann Krieger
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Rheinbraun AG
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Rheinische Braunkohlenwerke AG
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    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
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Description

Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung und Förderung von Mineralien . Es sind Verfahren und eine Vorrichtung zur Gewinnung und Förderung von Mineralien bekannt, wobei ein durch das Deckgebirge mit relativ kleinem Durchmesser niedergebrachtes Bohrloch innerhalb der Lägerstätte kammerartig erweitert und das dabei gelöste Haufwerk zu Tage gespült wird. Dabei wird so vorgegangen, daß zunächst ein Bohrloch bis zum Liegenden der Lagerstättie hergestellt wird. Alsdann wird in einem zweiten Arbeitsgang der innerhalb der Lagerstätte belmdliche Bereich des Bohrloches kammerartig erweitert, und zwar von unten nach oben.Method and device for the extraction and extraction of minerals . A method and a device for extracting and conveying minerals are known, wherein a borehole drilled through the overburden with a relatively small diameter is widened in the manner of a chamber within the storage facility and the debris that is loosened is flushed to the surface. The procedure is that a borehole is first made up to the level of the deposit. Then, in a second work step, the area of the borehole which is obscure within the deposit is widened in the manner of a chamber, namely from bottom to top.

Diesem Verfahren haften einige Nachteile an, von denen einer darin besteht, daß im Bereich der Lagerstätte zwei Arbeitsgänge zur Herstellung der Kammer notwendig sind. Zuerst wird das Ausgangsbohrloch kleineren Durchmessers bis zum Liegenden der Lagerstätte fertiggestellt. Alsdann wird das Gestänge gezogen und mit einem anderen, für die Herstellung der kammerartigen Erweiterung geeigneten Bohrwerkzeug versehen wieder in das Bohrloch eingeführt. Ein anderer Nachteil des bekannten Verfahrens besteht darin, daß die Abförderung des gelösten Haufwerks nach oben Schwierigkeiten bereiten kann und unter Umständen - in Abhängigkeit von der Tiefe der Kammer - gar nicht möglich ist. Das ist darauf zurückzuführen, daß das Ausgangsbohrloch kleineren Durchmessers in der Lagerstätte von unten nach oben zur Kammer erweitert wird. Zwar wird zu Beginn des Erweiterungsvorganges, wenn also das dafür benutzte Werkzeug sich nahe der Bohrlochsohle befindet, die Abförderung des gelösten Materials glatt vonstatten gehen. Je höher das Erweiterungswerkzeug im Verlauf seiner Lösearbeit gezogen wird, desto weiter sind die darunter befIndlichen Ansaugöffnungen des Bohrgestänges vom Bohrlochtiefsten entfernt. Da das gelöste Material zum großen Teil sich im Bohrlochtiefsten sammelt, isit es zumindest in solchen Fällen, in denen die Höhe der fertigen Kammer ein bestimmtes Maß überschreitet, ausgeschlossen, das gesamte gelöste Material nach oben zu fördern. - Es ist zwar bekannt, zur Beseitigung dieser Schwierigkeiten einen Sekundärstrom. innerhalb der Spülflüssigkeit vorzusehen. Es wird jedoch zumeist schwierig sein, den Verlauf eines solchen Sekundärstromes genau festzulegen und in einer vorausberechneten Lage zu halten. Zudem kann nicht übersehen werden, daß durch die Anwendung eines Sekundärstromes das Verfahren kompliziert wird.There are some disadvantages associated with this method, one of which is that two operations are required to manufacture the chamber in the area of the deposit. First, the smaller diameter exit wellbore will be completed to the bottom of the deposit. Then the rod is pulled and provided with another drilling tool suitable for the production of the chamber-like extension is inserted again into the borehole. Another disadvantage of the known method is that the removal of the loosened debris upwards can cause difficulties and under certain circumstances - depending on the depth of the chamber - is not possible at all. This is due to the fact that the smaller diameter exit wellbore in the reservoir is widened from the bottom to the top of the chamber. It is true that at the beginning of the expansion process, when the tool used for this is located near the bottom of the borehole, the removal of the dissolved material will proceed smoothly. The higher the extension tool is pulled in the course of its loosening work, the further the suction openings of the drill rod underneath are removed from the deepest part of the borehole. As the dissolved material collects in the borehole bottom to a large extent, it ISIT at least in those cases where the height of the final chamber exceeds a certain level, excluded to promote all of the dissolved material up. - Although it is known to eliminate these difficulties, a secondary current. to be provided within the rinsing liquid. However, it will mostly be difficult to precisely determine the course of such a secondary current and to keep it in a pre-calculated position. In addition, it cannot be overlooked that the use of a secondary current complicates the process.

Zur Vermeidung der vorstehend beschriebenen Nachteile schlägt die Erfindung vor, daß die Erweiterung des Bohrloches zur Kammer von oben nach unten während der Herstellung des Ausgangsbohrloches innerhalb der Lagerstätte erfolgt.To avoid the disadvantages described above, the suggests Invention that the expansion of the borehole to the chamber from top to bottom takes place during the creation of the exit well within the reservoir.

Zur Durchführung dieses Verfahrens wird zweckmäßig eine Vorrichtung mit einem spreizbaren Bohrwerkzeug für die Herstellung der Kammer verwendet, wobei unterhalb desselben ein Bohrwerkzeug für die Herstellung des AusgangsbohrloChes angeordnet ist.To carry out this method, a device with an expandable drilling tool is expediently used for producing the chamber , a drilling tool for producing the initial borehole being arranged below it.

Es ist zwar bereits im Zusammenhang mit einer Vorrichtung zur Herstellung von Gewinnungsbohrlöchern größeren Durchmessers, die aus einer Vorbohreinrichtung geringeren und einer darüber'angeordneten Hauptbohreinrichtung wesentlich größeren Durchmessers besteht, eine bestimmte Ausgestaltung dieser Vorbohreinrichtung vorgeschlagen worden, ohne daß jedoch die Spreizbarkeit des Hauptbohrwerkzeuges und die Art seiner Anwendbarkeit mit umfaßt würden.Although it is already mentioned in connection with a device for the production of Gewinnungsbohrlöchern larger diameter, the lower of a Vorbohreinrichtung and a darüber'angeordneten Hauptbohreinrichtung substantially greater diameter is, this Vorbohreinrichtung been a particular embodiment proposed, but without the spreadability of the Hauptbohrwerkzeuges and the type would be included in its applicability.

Beim Verfahren gemäß der Erfindung treten die einleitend im Zusammenhang mit dem bekannten Verfahren geschilderten Schwierigkeiten nicht auf, da sich die öffnung am unteren Ende des Bohrgestänges durch die das gelöste Material mit der Spülflüssigkeit in das Gestänge eintritt, sich in kurzer Entfernung oberhalb der vom unteren Bohrwerkzeug bearbeiteten Bohrlochsohle befindet, also jenes Punktes, wo sich das von beiden Bohrwerkzeugen gelöste Material sammelt.In the case of the method according to the invention, they are connected in the introduction with the known method does not arise because of the difficulties Opening at the lower end of the drill pipe through which the loosened material is exposed Rinsing liquid enters the linkage, a short distance above the the bottom of the borehole machined by the lower drilling tool is located, i.e. the point where the material loosened by both drilling tools collects.

Gemäß einem weiteren Vorschlag der ErImdung kann die Anordnung so getroffen sein, daß beide Bohrwerkzeuge von einem teleskopartig im unteren Ende des Bohrgestänges verschiebbar angeordneten Rohrabschnitt getragen sind. Zweckmäßig ist dabei das untere, den Rohrabschnitt aufnehmende Ende des Bohrgestänges erweitert. Die Mitnahme des Rohrabschnittes durch das Bohrgestänge kann dadurch erreicht werden, daß der Rohrabschnitt in seinem innerhalb des Bohrgestänges geführten Bereich mit Vorsprüngen, zweckmäßig radialen Leisten od.-dgl. versehen ist, die in entsprechenden Ausnehmungen od. dgl. an der Innenwandung des Bohrgestänges geführt sind.According to a further proposal of the earth, the arrangement can be so be taken that both drilling tools from a telescopic in the lower end of the drill pipe slidably arranged pipe section are supported. Appropriate the lower end of the drill rod receiving the pipe section is expanded. The pipe section can be carried along by the drill pipe by that the pipe section in his guided within the drill string Area with projections, expediently radial strips or the like. is provided that Out in corresponding recesses or the like on the inner wall of the drill rod are.

Weiterhin besteht die Möglichkeit, innerhalb des erweiterten Bereiches des Bohrgestänges zwischen der Innenwandung-,desselben und dem darin teleskopartig geführten Rohrabschnitt hydraulische oder pneumatischeZylinder-Kolben-Anordnungen anzubringen, deren eines Ende am Bohrgestänge, deren anderes Ende am spreizbaren Bohrwerkzeug angreift. Das spreizbare Bohrwerkzeug kann dabei aus einer Anzahl von mit Löschwerkzeugen versehenen, vorzugsweise radialen Armen bestehen, die zweckmäßig unter Zwischenschaltung einesden Rohrabschnitt umgebenden Ringes od. dgl. mit eisterem verbunden sind, wobei weitefiün Führungsstangen vorgesehen sind, die jeweils mit ihrem einen Ende schwenkbar am Bohrgestänge und mit ihrem anderen Ende schwenkbar an den die Lösewerkzeugen tragenden Armen befestigt sind, wobei die Zylinder-Kolben-Anordnung an dem am Rohrabschnitt geführten Haltering angreift.There is also the option of using the extended area of the drill string between the inner wall, the same and the telescopic inside guided pipe section hydraulic or pneumatic cylinder-piston assemblies to attach, one end on the drill pipe, the other end on the expandable Drilling tool attacks. The expandable drilling tool can be selected from a number of provided with extinguishing tools, preferably radial arms, which are expedient with the interposition of a ring surrounding the pipe section or the like with an ice are connected, further guide rods are provided, each with one end pivotable on the drill pipe and pivotable with its other end are attached to the arms carrying the release tools, the cylinder-piston arrangement engages the retaining ring guided on the pipe section.

Dabei ist es im allgemeinen zweckmäßig, daß die Zylinder mit dem Bohrgestänge und die Kolben mit dem Tragring fär die die Lösewerkzeuge tragenden Arme verbunden sind und bei Verschieben der Kolben in ihre Tiefstlage das spreizbare Bohrwerkzeug auf seinen geringsten Durchmesser zusammengeklappt ist. Dadurch wird der besondere Vorteil erreicht, daß beim Versagen der Betätigungsvorrichtung, beispielsweise durch einen Bruch in der Leitung für das Druckmittel, das spreizL-2ze Bohrwerkzeug durch sein Eigengewicht in jedem Fall in seine Lage geringsten Durchmesser zurückklappt.It is generally appropriate that the cylinder with the drill string and the pistons are connected to the support ring for the arms carrying the release tools and the expandable drilling tool when the piston is moved to its lowest position is collapsed to its smallest diameter. This becomes the special one Advantage achieved that if the actuator fails, for example by a break in the line for the pressure medium, the expanding L-2ze drilling tool its own weight folds back into its position of smallest diameter in any case.

Weiterhin ist die Anordnung zweckmäßig so getroffen, daß jeder Zylinder zu beiden Seiten des zugehörigen Kolbens an eine Druckmittelleitung anschließbar ist, wobei in die Züführungsleitung für den oberhalb des Kolbens befindlichen Zylinderbereich ein Überdruckventil eingeschaltet ist. Während des n ' ormalen Betriebsablaufes wird nur die untere Kolbenseite vom Druckmittel beaufschlagt, so daß der Kolben nach oben verschoben und die die Bohrwerkzeuge tragenden Arme auseinandergespreizt werden. Der Eintritt des Druckmittels in den Zylinderbereich oberhalb des Kolbens wird durch d-as Sicherheitsventil gesperrt. Sollte durch unvorhergesehene Ereignisse das spreizbare Bohrwerkzeug nicht auf Grund seines Eigengewichtes in seine Lage geringsten Durchmessers zurückklappen, wenn die Druckmittelzuführung in den -unteren Zylinderbereich aufhört, wird der Druck des Druckmittels so -weit erhöht, daß auch das Sicherheitsventil überwunden wird. Jetzt werden beide Kolbenseiten mit dem Druckmittel beaufschlagt. Da die obere beaufschlagbate Kolbenffäche größer ist als die untere, wird der Kolben nach unten gepreßt und das Bohrwerkzeug zusammengeklappt.Furthermore, the arrangement is expediently made so that each cylinder can be connected to a pressure medium line on both sides of the associated piston, a pressure relief valve being switched into the feed line for the cylinder area located above the piston. During the n 'ormalen operating cycle is applied to only the bottom side of the piston by the pressure medium, so that the piston is displaced upwardly and the drilling tools the supporting arms are spread apart. The entry of the pressure medium into the cylinder area above the piston is blocked by the safety valve. If, due to unforeseen events, the expandable drilling tool does not fold back into its position of smallest diameter due to its own weight when the supply of pressure medium to the lower cylinder area ceases, the pressure of the pressure medium is increased to such an extent that the safety valve is also overcome. The pressure medium is now applied to both sides of the piston. Since the upper piston surface is larger than the lower one, the piston is pressed down and the drilling tool is folded up.

Bei Abbauverfahren im Tiefbau ist es bekannt, innerhalb der Lagerstätte niedergebrachte Bohrlöcher durch schrämend arbeitende Werkzeuge von oben nach unten zu erweitern. Das dabei hereingewonnene Mineral wird nach unten durch das Bohrloch abgefördert. Dies :setzt voraus, -daß das Bohrloch -über seine gesamte Länge niedergebracht worden ist, bevor mit der Erweiterung begonnen werden kann. Außerdem ist es hierbei im Gegensatz zu dem Verfahren gemäß der - Erfindung notwendig, die Lagerstätte durch Schächte, Strecken usw. aufzuschließen, bevor das Niederbringen von Bohrlöchern möglich ist.In mining processes in civil engineering, it is known to widen boreholes sunk inside the deposit by means of cutting tools from top to bottom. The mineral extracted in the process is carried down through the borehole. This: assumes that the borehole has been sunk over its entire length before expansion can begin. Moreover, it is here, in contrast to the method of the - invention necessary to unlock the deposit through shafts, routes, etc., before the sinking of boreholes is possible.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigt - - ! F i g. 1 -die Seitenansicht einer Vorrichtung zum Niederbringen eines Bohrloches und zum gleichzeitigen Erweitern desselben im Schema, F i g. 2 die Vorrichtung gemäß F i g. 1 in zusammengeklapptem Zustand, F i g. 3 einen Schnitt nach der Linie III-III der Fig. 1. An exemplary embodiment of the invention is shown in the drawing. It shows - - ! F i g. 1 - the side view of a device for sinking a borehole and for expanding it at the same time in the diagram, FIG. 2 shows the device according to FIG. 1 in the folded state, FIG. 3 shows a section along the line III-III in FIG. 1.

Das in der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiel besteht im wesentlichen -aus dem eigentlichen Bahrgestänge 10, das in der üblichen Weise bis an die Tagesoberfläche reicht und von dort angetrieben wird, einem im unteren Ende des Bohrgestänges einem Vorbohrwerkzeug12, das sich am unteren Ende des'Rohrabschnittesll befindet, sowie emiem aufspreizbaren Bohrwerkzeug 12a, das oberhalb des Vor,bohrwerkzeuges12 angeordnet ist. Der -untere Bereich10a des Bohrgestänges10 ist erweitert. In ihm sind zwei Zylm*der13 und 14 angeordnet, in denen Kolben 15 und 16 geführt sind. Die Zylinder 13 und 14 sind am erweiterten Teil 10 a des Bohrgestänges 10 befestigt. Die Kolbenstangen 17 und 18 der Kolben 15 und 16 sind mit einer RiÜgscheibe 19 verbunden, die den Rohrabschnitt 11 in dessen unterem Bereich umgibt und mit diesem fest verbunden ist.The embodiment shown in the drawing consists essentially of the actual stretcher rod 10, which extends to the surface in the usual way and is driven from there, a pre-drilling tool 12 in the lower end of the drill rod, which is located at the lower end of the pipe section , and emiem expandable drilling tool 12a, which is arranged above the pre-drilling tool12. The lower area 10a of the drill rod 10 is expanded. Two cylinders 13 and 14 are arranged in it, in which pistons 15 and 16 are guided. The cylinders 13 and 14 are attached to the enlarged part 10 a of the drill rod 10. The piston rods 17 and 18 of the pistons 15 and 16 are connected to a RiÜgscheibe 19 which surrounds the pipe section 11 in its lower area and is firmly connected to this.

In seinem mittleren Bereich ist der Rohrabschnitt 11 mit zwei einander gegenüberliegenden, in Längsrichtung verlaufenden Leisten 20, 21 versehen. Diese Leisten greifen mit ihren freien Enden in nutartige Vertiefungen 22 und 23 an der Innenwandung des erweiterten Gestängeabschnittes 10 a ein. Auf Grund dieser Anordnung wird das Drehmoment vom Bohrgestänge 10 bzw.- dessen erweiterten Ende 10 a auf den Rohrabschnitt 11 übertragen. Es liegt auf der Hand, daß die Führungen 20, 22, 21, 23 die Längsverschieblichkeit des Rchrabschnittes 11 gegenüber dem Gestänge 10 in keiner Weise behindern.In its central region, the pipe section 11 is provided with two mutually opposite strips 20, 21 running in the longitudinal direction. These strips engage with their free ends in groove-like depressions 22 and 23 on the inner wall of the extended rod section 10 a. Due to this arrangement, the torque is transmitted from the drill rod 10 or its enlarged end 10 a to the pipe section 11 . It is obvious that the guides 20, 22, 21, 23 in no way hinder the longitudinal displacement of the Rchrabschnittes 11 with respect to the linkage 10.

An seinem unteren Ende geht der Rohrabschnitt 11 in einen oder mehrere Stutzen 24 über, die mit öffnungen versahen sind, durch die das im Bohrloch gelöste Material mit der Spülflüssigkeit zunächst in den Rohrabschnitt 11 und anschließend in das Bohrgestänge 10 eintritt. Die Zeichnung läßt erkennen, daß diese Eintrittsöffnungen 24 unmittelbar oberhalb der Bohrlochsohle 25 angeordnet sind.At its lower end, the pipe section 11 merges into one or more nozzles 24 which are provided with openings through which the material loosened in the borehole enters the pipe section 11 and then into the drill rod 10 with the flushing fluid. The drawing shows that these inlet openings 24 are arranged directly above the bottom of the borehole 25.

Das Vorbohrgerät 12 besteht im wesentlichen aus einer Anzahl von Rollen 26 sowie Messern 27. The pre-drilling device 12 essentially consists of a number of rollers 26 and knives 27.

Das zweite Bohrwerkzeug 13 setzt sich aus einer Anzahl von etwa radialen Armen, die an ihrer Unterseite Lösewerkzeuge 29 tragen, zusammen. Jeder dieser Arme 28 ist jeweils mit seinem einen Ende an der Ringscheibe 19 schwenkbar befestigt. Außerdem sind Streben 30 vorgesehen, die mit jeweils einem Ende bei 31 schwenkbar an einem der Arme 28 befestigt und mit ihrem jeweiligen anderen Ende fest an dem Bohrgestänge 10 bzw. 10 a, und zwar unter Zwischenschaltung einer Ringscheibe 32 angebracht sind.The second drilling tool 13 is composed of a number of approximately radial arms which carry release tools 29 on their underside. Each of these arms 28 is pivotably attached at one end to the annular disk 19. In addition, struts 30 are provided, each of which is pivotably attached to one of the arms 28 at one end at 31 and is fixedly attached to the drill rod 10 or 10 a at its other end with an annular disk 32 interposed.

Im Normalfall weist das Bohrwerkzeug 13 etwa vier Arme 28 und vier Streben 30 auf.Normally, the drilling tool 13 has approximately four arms 28 and four struts 30 .

Die Zeichnung, insbesondere F i g. 1, läßt erkennen, daß bei Druckbeaufschlagung der beiden Kolben 15 und 16 an ihrer Oberseite die Ringscheibe 19 mit dem Rohrabschnitt 11 nach unten verschoben wird. Dadurch werden die Arme 28 und die Streben 30 an den Rohrabschnitt 11 herangeklappt, also in jene Lage gebracht, die in F i g. 2 der Zeichnung dargestellt ist. Die Ringscheibe 32 nimmt an der Ab- wärtsbewegung der unteren Ringscheibe 19 nicht teil.The drawing, in particular F i g. 1, shows that when pressure is applied to the two pistons 15 and 16 on their upper side, the annular disk 19 with the pipe section 11 is displaced downwards. As a result, the arms 28 and the struts 30 are folded up against the pipe section 11 , that is to say brought into the position shown in FIG. 2 of the drawing is shown. The annular disk 32 does not take part in the downward movement of the lower annular disk 19.

Die vorstehend beschriebene Vorrichtung wird folgendermaßen eingesetzt: Mit einem Bohrgerät geringeren Durchmessers wird zunächst das Deckgebirge bis zur Lagerstätte, z. B. einem Braunkohlenflöz durchbohrt. Dann wird das in der Zeichnung dargestellte Gewinnungswerkzeug, das im wesentlichen aus den beiden Bohrwerkzeugen 12 und 12a besteht, in das Bohrloch eingefahren, wobei das Bohrwerkzeug 12a zusammengeklappt ist, also die in F i g. 2 der Zeichnung dargestellte Lage einnimmt. Die beiden Kolben 15 und 16 nehmendabei ihre Tiefststellung ein. Alsdann wird, nachdem das untere Bohrwerkzeug auf das Flöz od. dgl. aufgesetzt worden ist, die Gesamtanordnung in Rotation versetzt.The device described above is used as follows: With a drilling device of smaller diameter, the overburden is first up to the deposit, z. B. pierced a lignite seam. Then the extraction tool shown in the drawing, which essentially consists of the two drilling tools 12 and 12a, is driven into the borehole, the drilling tool 12a being folded up, that is to say the ones shown in FIG. 2 of the drawing assumes the position shown. The two pistons 15 and 16 assume their lowest position. Then, after the lower drilling tool or the like has been placed on the seam, the entire arrangement is set in rotation.

Nachdem das Bohrloch eine gewisse Tiefe erreicht hat, die im allgemeinen etwa gleich dem Abstand zwischen dem unteren Ende des Bohrwerkzeuges 12 und dem oberen Ende des Bohrwerkzeuges 12 a im zusammengeklappten Zustand desselben sein wird, erfolgt die Betätigung der beiden Zylinder-Kolben-Anordnungen 13, 15 und 14, 16, wodurch das Bohrwerkzeug 12a langsam auseinandergespreizt wird, bis es schließlich seine Endlage erreicht, die beispielsweise jene Stellung sein kann, die in F i g. 1 der Zeichnung dargestellt ist. Während des Auseinanderspreizens der Anne 28 erfolgt bereits die Erweiterung des Bohrloches. Deshalb ist es zweckmäßig, den Spreizvorgang langsam durchzuführen. Jedenfalls finden, sobald das Auseinanderspreizen des Bohrwerkzeuges 12a beginnt, gleichzeitig das weitere Niederbringen des Ausgangsbohrloches 33 und das Erweitern der Kammer 34 statt.After the borehole has reached a certain depth, which will generally be approximately equal to the distance between the lower end of the drilling tool 12 and the upper end of the drilling tool 12 a in the folded state of the same, the actuation of the two cylinder-piston assemblies 13 takes place, 15 and 14, 16, whereby the drilling tool 12a is slowly spread apart until it finally reaches its end position, which can, for example, be the position shown in FIG. 1 of the drawing is shown. While the anne 28 is spreading apart, the borehole is being widened. It is therefore advisable to carry out the spreading process slowly. In any case, as soon as the spreading of the drilling tool 12a begins, the further lowering of the exit borehole 33 and the widening of the chamber 34 take place at the same time.

Das zum Bohren und Erweitern erforderliche Drehmoment wird vom Bohrgestänge 10 einmal über die Streben 30 und zum anderen über den Rohrabschnitt li und die Ringscheibe 19 auf die Arme 28 übertragen. Dabei kann zur Übertragung des Drehmomentes vom Rohrabschnitt 11 auf die Ringscheibe 19 eine Anordnung vorgesehen sein, die der Anordnung 20, 22 bzw. 21, 23 zwischen erweitertem Gestängeabschnitt 10a und Rohrabschnitt 11 entspricht.The torque required for drilling and expanding is transmitted from the drill rod 10 on the one hand via the struts 30 and on the other hand via the pipe section 1 1 and the annular disk 19 to the arms 28 . To transmit the torque from the pipe section 11 to the annular disk 19, an arrangement can be provided which corresponds to the arrangement 20, 22 or 21, 23 between the extended rod section 10a and the pipe section 11.

.Nach Beendigung der Bohr- und Erweiterungsarbeit werden die beiden Kolben 15 und 16 beidseitig beaufschlagt, so daß sie die Arme 28 wieder in die in F i g. 2 der Zeichung dargestellte Lage zusammenklappen. Es bestehen jetzt keine Schwierigkeiten, die Gesamtanordnung zu ziehen.After completion of the drilling and expansion work, the two pistons 15 and 16 are acted upon on both sides so that the arms 28 again in the position shown in FIG. 2 of the drawing collapse the position shown. There are now no difficulties in drawing the entire assembly.

Claims (2)

Patentansprüche: 1. Verfahren zur Gewinnung und Förderung von Mineralien, bei dem ein durch das Deckgebirge mit relativ kleinem Durchmesser niedergebrachtes Bohrloch innerhalb der Lagerstätte kammerartig erweitert und das dabei gelöste Haufwerk zu Tage gespült wird, d a d u r c h g e - kennzeichnet, daß die Erweiterung des Bohrloches zur Kammer von oben nach unten während der Herstellung des Ausgangsbohrloches innerhalb der Lagerstätte erfolgt. 1. A process for the extraction and production of minerals, in which a low accommodated by the overburden of relatively small diameter borehole chamber-like extended inside the deposit and the bulk material thereby dissolved is rinsed to days, d a d u rch g e - indicates that the Expansion of the borehole to the chamber from top to bottom while the initial borehole is being made within the reservoir. 2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einem spreizbaren Bohrwerkzeug für die Herstellung der Kammer dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb desselben ein Bohrwerkzeug (12) für die Herstellung des Ausgangsbohrloches angeordnet ist. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß beide Bohrwerkzeuge (12, 12a) von einem teleskopartig im unteren Ende des Bohrgestänges (10) verschiebbar angeordneten Rohraibschnitt (11) getragen sind. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das untere Ende (10a) des Bohrgestänges (10) erweitert ist. 5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohrabschnitt (11) an seinem innerhalb des Bohrgestänges (10) geführten Bereich mit Vorsprüngen, vorzugsweise radialen Leisten (20, 21) od. dgl. versehen ist, die in entsprechende Ausnehmungen (22, 23) an der Innenwandung des Bohrgestänges (10, 10a) geführt sind. 6. Vorrichtung nach Anspruch3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des erweiterten Bereiches (10a) des Bohrgestänges (10) zwischen der Innenwandung desselben und dem darin teleskopartig geführten Rohrabschnitt (11) hydraulische oder pneumatische Zylinder-Kolben-Anordnungen (13, 15; 14, 16) angebracht sind, deren eines Ende am Bohrgestänge (10a) deren anderes Ende am spreizbaren Bohrwerkzeug (12a) angreift. 7. Vorrichtung nach Anspruch 2 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß das spreizbare Bohrwerkzeug (12a) mit einer Anzahl von mit Lösewerkzeuge (29) od. dgl. zum Lösen des Minerals versehenen, vorzugsweise radialen Armen (28) besteht, die zweckmäßig unter Zwischenschaltung eines den Rohrabschnitt (11) umgebenden Ringes od. dgl. (19) mit dem Rohrabschnitt (11) verbunden sind, wobei weiterhin Führungsstange Streben od. dgl. (30) vorgesehen sind, die jeweils mit ihrem einen Ende schwenkbar am Bohrgestänge (11) und mit ihrem anderen Ende schwenkbar an dem die Lösewerkzeuge (29) od. dgl. tragenden Armen (28) befestigt sind, wobei die Zylinder-Kolben-Anordnungen (13, 15; 14, 16) an dem am Rohrabschnitt (11) geführten Haltering (19) angreift. 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinder (13, 14) mit dem Bohrgestänge (10, 10 a) und die Kolben bzw. deren Kolbenstangen (17, 18) mit dem Tragring (19) für die Lösewerkzeuge (29) tragenden Arme verbunden sind und bei Verschieben der Kolben (15, 16) in ihre Tiefstlage des spreizbaren Bohrwerkzeugs (12a) auf seinem geringsten Durchmesser zusammengeklappt ist. 9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Zylinder (13, 14) zu beiden Seiten des zugehörigen Kolbens (15, 16) an eine Druckmittelleitung anschließbar ist, wobei in die Zuführungsleitung für den oberhalb des Kolbens (15, 16) befindlichen Zylinderbereich ein überdruckventil eingeschaltet ist.2. Apparatus for performing the method according to claim 1 with an expandable drilling tool for the production of the chamber, characterized in that a drilling tool (12) is arranged below the same for the production of the initial borehole. 3. Apparatus according to claim 2, characterized in that both drilling tools (12, 12a) are carried by a tube section (11) which is arranged to be displaceable in the lower end of the drill rod (10) in a telescopic manner. 4. Apparatus according to claim 3, characterized in that the lower end (10a) of the drill rod (10) is widened. 5. Apparatus according to claim 2, characterized in that the pipe section (11) is provided on its area guided within the drill rod (10) with projections, preferably radial strips (20, 21) or the like, which are inserted into corresponding recesses (22 , 23) are guided on the inner wall of the drill rod (10, 10a). 6. Apparatus according to claim 3 and 4, characterized in that within the enlarged area (10a) of the drill rod (10) between the inner wall of the same and the pipe section (11) guided telescopically therein, hydraulic or pneumatic cylinder-piston assemblies (13, 15; 14, 16) are attached, one end of which engages the drill rod (10a), the other end of which engages the expandable drilling tool (12a). 7. Apparatus according to claim 2 and 6, characterized in that the expandable drill bit (12a) with a number of od with stripping tools (29). The like. Provided for dissolving the mineral, preferably radial arms (28), the appropriate with the interposition of the tube section (11) or the surrounding ring. the like. (19) are connected to the pipe section (11), further wherein od guide rod struts. like. are provided (30) each pivotally connected at one end to the drill string (11) and with its other end pivotable to which the release tools (29) or the like. carrying arms (28) are attached, the cylinder-piston assemblies (13, 15; 14, 16) on the retaining ring guided on the pipe section (11) (19) attacks. 8. Apparatus according to claim 7, characterized in that the cylinders (13, 14) with the drill rods (10, 10 a) and the pistons or their piston rods (17, 18) with the support ring (19) for the release tools (29 ) supporting arms are connected and when the piston (15, 16) is moved into its lowest position of the expandable drilling tool (12a) it is folded to its smallest diameter. 9. Apparatus according to claim 7, characterized in that each cylinder (13, 14) on both sides of the associated piston (15, 16) can be connected to a pressure medium line, wherein in the supply line for the above the piston (15, 16) located Cylinder area a pressure relief valve is switched on.
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DE1758689B1 (en) * 1967-08-14 1971-07-08 Pullman Inc DRILL TO REMOVE POROUS MATERIALS FROM REACTION VESSELS

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